VS1-12戶內真空斷路器的基本原理-上海華通電器廠有限公司

一、真空絕緣特性

真空具有非常強的絕緣特性。在VS1-12戶內真空斷路器中，氣體非常稀薄，氣體分子的自由行進相對較大，相互碰撞的可能性很小。因此，碰撞不是導致真空間隙破裂的主要原因。在高強度電場的作用下，電極沉淀的金屬顆粒是造成絕緣破壞的主要因素。

真空間隙中的絕緣強度不僅與間隙的大小和電場的均勻性有關，而且還受到電極材料的性質和表面狀況的極大影響。在小距離間隙（2-3毫米）的情況下，真空間隙比高壓空氣和SF6氣體具有更高的絕緣特性，這就是真空斷路器的接觸距離通常不大的原因。

電極材料對擊穿電壓的影響主要體現在材料的機械強度（拉伸強度）和金屬材料的熔點上。拉伸強度和熔點越高，真空下電極的介電強度越高。

實驗表明，真空度越高，氣隙的擊穿電壓越高，但在10-4 Torr以上基本保持不變。因此，為了保持真空滅弧室的絕緣強度，真空度不應低至10-4 Torr。

二、真空中電弧的形成與熄滅

  真空電弧和我們以前學習的氣體電弧放電現象有很大的差別，氣體的游離現象不是產生電弧的主要因素，真空電弧放電是在觸頭電極蒸發出來的金屬蒸汽中形成的。同時，開斷電流的大小不同，電弧表現的特點也不同。我們一般把它分為小電流真空電弧和大電流真空電弧。

1、小電流真空電弧

  觸頭在真空中開斷時，產生電流和能量十分集聚的陰極斑點，從陰極斑點上大量地蒸發金屬蒸汽，其中的金屬原子和帶電質點的密度都很高，電弧就在其中燃燒。同時，弧柱內的金屬蒸汽和帶電質點不斷地向外擴散，電極也不斷的蒸發新的質點來補充。在電流過零時，電弧的能量減小，電極的溫度下降，蒸發作用減少，弧柱內的質點密度降低，最后，在過零時陰極斑消失，電弧熄滅。

  有時，蒸發作用不能維持弧柱的擴散速度，電弧突然熄滅，發生截流現象。

2、大電流真空電弧

  在觸頭斷開大的電流時，電弧的能量增大，陽極也嚴重發熱，形成很強的集聚型的弧柱。同時，電動力的作用也明顯了，因此，對于大電流真空電弧，觸頭間的磁場分布就對電弧的穩定性和熄弧性能有決定性的影響。如果電流太大，超過了極限開斷電流，就會造成開斷失敗。此時，觸頭發熱嚴重，電流過零以后仍然蒸發，介質恢復困難，不能斷開電流。


三、VS1-12戶內真空斷路器的結構和工作原理

  真空斷路器的生產廠家比較多，型號也較繁雜。按使用條件分為戶內和戶外兩種類型。主要由框架部分，滅弧室部分(真空泡)，和操動機構部分組成。

  斷路器本體部分由導電回路，絕緣系統，密封件和殼體組成。整體結構為三相共箱式。其中導電回路由進出線導電桿，進出線絕緣支座，導電夾，軟連接與真空滅弧室連接而成。

  機構為電動儲能，電動分合閘，同時具有手動功能。整個結構由合閘彈簧，儲能系統，過流脫扣器，分合閘線圈，手動分合閘系統，輔助開關，儲能指示等部件組成。

  工作原理

  VS1-12戶內真空斷路器利用高真空中電流流過零點時，等離子體迅速擴散而熄滅電弧，完成切斷電流的目的。

動作原理

  儲能過程：當儲能電機 14接通電源時，電機帶動偏心輪轉動，通過緊靠在偏心輪上的滾子10帶動拐臂9及連板7擺動，推動儲能棘爪6 擺動，使棘輪11 轉動，當棘輪11 上的銷與儲能軸套32的板靠住以后，二者一起運動，使掛在儲能軸套上32 上的合閘彈簧21 拉長。儲能軸套32 由定位銷13 固定，維持儲能狀態，同時，儲能軸套32 上的拐臂推動行程開關5切斷儲能電機14 的電源，并且儲能棘爪被抬起，與棘輪可靠脫離。



合閘操作過程：當機構接到合閘信號后（開關處于斷開，已儲能狀態），合閘電磁鐵 15 的鐵心被吸向下運動，拉動定位件13 向逆時針方向轉動，解除儲能維持，合閘彈簧21 帶動儲能軸套32逆時針方向轉動，其凸輪壓動傳動軸套 30，帶動連板29及搖臂27 運動，使搖臂27 扣住半軸25，使機構處于合閘狀態。此時，連鎖裝置28 鎖住定位件，使定位牛不能逆時針方向轉動，達到機構聯銷的目的，保證了機構在合閘位置不能合閘操作。



分閘操作過程：斷路器合閘后，分閘電磁鐵接到信號，鐵芯吸合，分閘脫扣器 19 中的頂桿向上運動，使脫扣軸16 轉動，帶動頂桿18向上運動，頂動彎板26 并帶動半軸25 向反時針方向轉動。



半軸25 與搖臂27 解扣，在分閘彈簧的作用下，斷路器完成分閘操作。

以上就是華通分享的VS1-12戶內真空斷路器的工作原理，想要了解更多歡迎關注我司官網。